CSES Problem Set — Path Queries 題解
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題目
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給一個有 $n$ 節點的有根樹。節點分別編號為 $1$ 到 $n$,其中節點 $1$ 為根。每個節點都有數值。
你的任務是處理以下兩種查詢:
1. 將節點 $s$ 的數值改為 $x$。
2. 計算從根結點到節點 $s$ 的路徑的數值總和。
### 輸入
- 第一行有兩個正整數 $n$ 與 $q$,分別代表節點與查詢數量。($1 \le n, q \le 2 \cdot 10^5$)
- 每個節點編號為 $1$ 到 $n$。
- 第二行有 $n$ 個正整數 $v_i$,分別代表節點 $i$ 的數值。($1 \le v_i \le 10^9$)
- 接著有 $n-1$ 行代表樹的邊。每行有兩個正整數 $a$ 與 $b$,代表節點 $a$ 與節點 $b$ 互相連結。($1 \le a,b \le n$)
- 最後有 $q$ 行代表查詢。每個查詢是「$1$ $s$ $x$」或「$2$ $s$」兩種形式之一。($1 \le s \le n$、$1 \le x \le 10^9$)
### 輸出
對於每個查詢 $2$,都輸出一行結果。
範例測資
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```
Input :
5 3
4 2 5 2 1
1 2
1 3
3 4
3 5
2 4
1 3 2
2 4
Output :
11
8
```

想法
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1. 如果 $v$ 的子樹中有個點 $u$ 要計算答案,則一定會走到 $v$。==(跟子樹有關,考慮樹壓平)==。
2. 若只考慮查詢,每個節點對的答案可以以下面方式求得:將每個點的價值,加在他的子樹的所有節點。==(考慮差分區間修改 / 懶標 DFS 的概念)==。
- 
3. 同時考慮更新,可以使用樹壓平 + BIT + 差分 / 線段樹區間加值查詢。
### 範例程式碼
:::spoiler {state="open"} C++ 範例
```cpp=
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAX_N = 5e5+5;
int n, q;
int a, b, c;
vector<int> v;
vector<vector<int>> G(MAX_N);
// 樹壓平
int id = 1;
vector<int> L(MAX_N), R(MAX_N);
void dfs(int now, int pre = -1) {
L[now] = id++;
for (auto x : G[now])
if (x != pre)
dfs(x, now);
R[now] = id++;
return;
}
struct BIT {
#define lowbit(i) (i & -i)
int len;
vector<int> arr;
BIT(int n): len(n), arr(n, 0) {}
void update(int idx, int val) {
for (int i = idx; i < len; i += lowbit(i))
arr[i] += val;
return;
}
int query(int idx) {
int result = 0;
for (int i = idx; i > 0; i -= lowbit(i))
result += arr[i];
return result;
}
};
int main() {
// input
cin >> n >> q;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> a;
v.push_back(a);
}
for (int i = 0; i < n-1; i++) {
cin >> a >> b;
a--, b--;
G[a].push_back(b);
G[b].push_back(a);
}
// step 1: build tree flatting array
dfs(0);
// step 2: update BIT value
BIT t(MAX_N);
for (int i = 0; i < n; i++) {
t.update(L[i], v[i]);
t.update(R[i], -v[i]);
}
// step 3: queries
for (int i = 0; i < q; i++) {
cin >> a;
if (a == 1) {
cin >> b >> c;
b--;
t.update(L[b], c-v[b]);
t.update(R[b], -c+v[b]);
v[b] = c;
} else {
cin >> b;
b--;
cout << t.query(R[b]-1) << "\n";
}
}
}
```
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